Delphi mit dem Motto: „Clever statt komplex“
Auf dem 37. Internationalen Wiener Motorensymposium vom 28. bis 29. April 2016 stellt Delphi mehrere innovative Technologien vor, die das Motto „clever statt komplex“ anschaulich darstellen. Im Mittelpunkt das neue 48 Volt Mildhybrid Konzept der 2. Generation, vorgestellt in einem Referenzfahrzeug mit Straßenzulassung. Außerdem präsentierten die Delphi-Ingenieure den Vertretern der Autoherstellern die weiterentwickelte Kompressionszündung, die beim Benzinmotor 13 bis 18 Prozent Kraftstoff spart und eine dynamische Zylinderdeaktivierung, die den CO2-Ausstoß eines Vierzylinder-Benzinmotors um 10 Prozent verringert.
Auf dem 37. Internationalen Wiener Motorensymposium vom 28. bis 29. April 2016 stellt Delphi mehrere neue Technologien für Motoren und E-Antrieb vor. In seiner Keynote-Rede während der Eröffnung legt John Fuerst, Leiter Entwicklung von Delphi Powertrain, dar, dass diese Strategie eine Schlüsselrolle bei der Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit in einer Zeit des rasanten Wandels spielen wird.
„Wir stehen vor dem größten Umbruch unserer Industriekultur, den wir bisher je gesehen haben. Dabei geht es nicht nur um die tiefgreifende Digitalisierung unserer Gesellschaft. Wir müssen unsere Fahrzeuge den neuen Lebensgewohnheiten der Menschen anpassen, müssen neue Modelle der Nutzung und des Eigentums von Fahrzeugen entwickeln, müssen auf völlig neue Kundenanforderungen eingehen und neue Kundenbeziehungen knüpfen,“ sagt Fuerst. „Denn die Zeiten, dass die Automobilindustrie exklusiv die essenziellen Kundenkontakte gestalten kann, werden definitiv vorbei sein. Wenn wir weiterhin nah am Autofahrer sein wollen, müssen wir hart und clever um seine Gunst kämpfen.“
In seiner Rede betont Fuerst, dass Delphi für neue regulatorische Anforderungen wie WLTP (Worldwide Harmonized Light-Duty Driving Test Procedure, neue Emissionsmesszyklen auf dem Prüfstand) und RDE (Real Driving Emissions, neue Emissionsmessungen im realen Straßenverkehr) bereits Lösungen entwickelt. Die größte Herausforderung sieht er darin, dass eine neue Generation von Fahrzeugnutzern mit völlig anderen Ansprüchen als bisher das gewohnte Geschäftsmodell der Automobilindustrie nachhaltig ändern wird. „Wir müssen künftig verstehen und sogar voraussagen können, welche Eigenschaften die Autonutzer von den Fahrzeugen erwarten und wofür sie ihr Mobilitätsbudget ausgeben wollen.“
Clevere Technik
Am Beispiel von drei neuen Delphi-Technologien für den Antriebsstrang zeigt Fuerst auf, dass künftig smarte, unkomplizierte Lösungen gefragt sein werden. Unter dem Namen Dynamic Skip Fire (DSF) stellt Delphi eine neue Technologie zur Zylinderdeaktivierung vor, die man mit dem Softwareunternehmen Tula Technology gemeinsam zur Seriereife entwickelt. DSF entscheidet zylinderindividuell und mehrere hundert Mal pro Sekunde, ob und welcher Zylinder aktiv bleibt und welcher Zylinder kurzfristig stillgelegt werden kann. Ausgiebige Tests erbrachten dabei Kraftstoffeinsparungen von bis zu 20 % bei einem V8-Ottomotor und etwa 10 % bei einem Vierzylinder-Ottomotor ‑ jeweils im Vergleich mit den effizientesten Serienmotoren dieser Bauart. Anders als bei konventionellen Wettbewerbstechniken erfolgt die softwaregestützte Zylinderaktivierung bei Delphi und Tula ohne störende Vibrationen. Die Fahrzeugpassagiere bemerken nicht davon.
Das neue 48 Volt-Mildhybrid-System von Delphi wird als erstes der zweiten Technologiegeneration in Serie gehen. Im Vergleich zu einem Mildhybrid-System mit Hochvolttechnik wird es etwa 70 Prozent von dessen Leistungsfähigkeit bei nur 30 Prozent von dessen Kosten bieten. Ein Demonstrationsfahrzeug in Wien bietet den Gästen des Motorensymposiums spannende Einblicke in diese attraktive Antriebstechnik und Gesprächsstoff für engagierte Diskussionen.
„Wir bezeichnen es als ein System der zweiten Technologiegeneration, da es von Grund auf als integriertes Gesamtsystem mit modernsten Regelalgorithmen nur für den 48 Volt-Mildhybrid-Einsatz entwickelt wurde“, erläutert Fuerst. „Basis für diesen bedeutenden Fortschritt ist unsere Erfahrung bei modellbasierten Regelarchitekturen, die noch präziser und mit noch weniger Latenzzeit arbeiten. Exakt diese Eigenschaften sind bei einem 48 Volt-Mildhybrid-System gefragt, um seine Gesamtperformance zu optimieren und seine Wirkungsweise dem Fahrer so transparent und komfortabel wie möglich zu präsentieren.“ Beispiel Bremsenmanagement: Dank der ausgeklügelten Regelalgorithmen kann Delphi etwa 85 % der Bewegungsenergie während des WLTP-Zyklus wieder in elektrische Energie umwandeln, ohne dabei den Fahrkomfort des Antriebsstrangs zu beeinträchtigen. Andere Pluspunkte sind die kaum spürbaren Stopp-Start-Vorgänge und der große Fahrspaß, den die Passagieren spüren. John Fuerst: „Solche Eigenschaften haben erheblichen Einfluss auf die Zufriedenheit der Autofahrer mit ihrem 48 Volt-Mildhybrid-System, nicht nur auf die Senkung von Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen.“
Das 48 Volt-Mildhybrid-Demonstrationsfahrzeug von Delphi verfügt über einen 1,6-Liter-Dieselmotor mit elektrisch angetriebenem Verdichter und einen 12 kW starken riemengetriebenen 48 Volt-Startergenerator. Der Startergenerator ermöglicht die Funktionen Stopp-Start und Rekuperation von Bremsenergie. Der elektrisch angetriebene Verdichter dient als zusätzlich Aufladungsstufe und „stopft“ vor allem das trägheitsbedingte „Turboloch“. Auf diese Weise reagiert der Antrieb viel spontaner und ermöglicht eine bessere Emissionsregelung. Weiterhin rüstet Delphi das 48 Volt-Mildhybrid-Demonstrationsfahrzeug mit einem Common-Rail-Einspritzsystem, Steuergeräten für Dieselmotor und Mildhybrid, sowie Software, Leistungselektronik und der 48 Volt-Bordnetzarchitektur inklusive Kabelsätzen und Steckverbindungen aus. Nach ersten Tests konnten die Ingenieure bereits feststellen, dass der 48 Volt-Mildhybrid eine Kraftstoffersparnis von 10 % im Vergleich zum bereits sehr effizienten Basisfahrzeug erzielt.
Drittes Beispiel für „clever statt komplex“ ist die neueste Generation der Kompressionszündung für Ottomotoren. Diese Innovation ermöglicht über den gesamten Betriebsbereich eine Verbrennung des Ottokraftstoffs ohne initialen Zündfunken. Resultat sind 13 bis 18 % weniger Kraftstoffverbrauch im Vergleich zu modernen Ottomotoren mit direkter Einspritzung und Turboaufladung. Die Kompressionszündung ist auch in der Lage, den Zielkonflikt zwischen Partikel- und NOx-Emissionen aufzulösen. „Unsere Kompressionszündung erfordert keine komplexe neue Hardware“, bestätigt Fuerst. „Sie kann zu erschwinglichen Kosten in bestehende Motorarchitekturen integriert werden und fördert damit die Ausnutzung der Vorteile von erprobten Komponenten und bestehenden Produktionsanlagen. Wir sehen darin ein weiteres Beispiel dafür, dass unsere Technologien Nutzen schaffen und keine neue Komplexität.“
Quelle: Delphi
